Книга: Электричество и магнетизм

7. После проведения измерений источник тока отключить.

8. После проведения расчетов и просмотра полученных результатов преподавателем, цепь разобрать, рабочее место привести в порядок.

Рекомендуемая литература

1. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм.- М.: Высшая школа, 1983.

2. Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1977.

3. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2, Т. 3. – М.: Наука, 1977.

4. Телеснин Р.В., Яковлев В.Ф. Курс физики. Электричество.-М.: Просвещение, 1970.

5. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.3. Электричество.- М.: Физматлит МФТИ, 2002.

6. Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. –М.- С.-П.: Физматлит Невский диалект, 2001

7. Зильберман Г.Е. Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 1970.

8. Парсел Э. Курс физики Т.2 Электричество и магнетизм – М.: Наука, 1971.

9. Физический практикум. Электричество. Под редакцией В.И. Ивероновой. – М.: Наука, 1968.

10. Рублев Ю.В., Куценко А.Н., Кортнев А.В. Практикум по электричеству. – М.: Высшая школа, 1971.

11. Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Куценко А.Н.. Практикум по физике. – М.: Высшая школа, 1965.

12. Буравихин В.А., Шелковников В.Н., Карабанова В.П. Практикум по магнетизму. – М.: Высшая школа, 1979.

13. Руководство к лабораторным занятиям по физике. Под редакцией Л.Л. Гольдина, - М.: Наука, 1983.

14. Справочник по электро-измерительным приборам. Под ред. К.К. Илюнина-Л.: Энергоатомиздат, 1983г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Цель работы

Изучить устройство амперметра и вольтметра, осво­ить метод измерения сопротивления с помощью амперметра и вольт­метра.

Идея эксперимента

Определение неизвестного сопротивления с помощью амперметра и

вольтметра основано на использовании закона Ома для участка цепи. Электрическая цепь для измерения сопротивления может быть собра­на по одной из схем, которые разли­чаются способом включения вольтметра.

Рассмотрим схему для измерения R_x . Через амперметр и резистор R_x течет один и тот же ток. Погреш­ность измерения тока определяется классом точности амперметра. Схема не вносит дополнительных погрешностей при измерении тока. Вольтметр показывает напряжение на последовательно соединённых резисторе и амперметре, т.е. показания вольтметра

U = U_R + U_A . (1)

Сопротивление резистора по показаниям приборов R_x ґ = U/I.

В действительности, сопротивление резистора R_х равно отношению напряжения на этом резисторе U_R к силе тока. Из формулы (1) следует, что

U_R =U - U_A ,

тогда (2)

что, кроме того, следует из факта последовательного соединения измеряемого сопротивления и амперметра Rґ_х = R_х + R_A . Сопротив­ление амперметра в этом случае совпадает с абсолютной ошибкой, вносимой измерительной схемой:

ΔR_x = R_x ґ.- R_x = R_A (3)

Систематическая относительная погрешность измерения сопротивления в этом случае равна

(4)

Чем больше сопротивление резистора по сравнению с сопротивле­нием амперметра, тем меньше относительная ошибка измерения. Сле­довательно, эта схема может быть использована при измерении бо­льших сопротивлений, когда Rx >>R_A .

Рассмотрим схему на рис. 2. Эта схема не вносит дополнительной ошибки при измерении напряжения. Амперметр же определяет суммар­ный ток, текущий через резистор I_R и вольтметр I_B .

I= I_R +I_B (5)

Сопротивление по показаниям приборов R_x ґ = U/ I . В действи­тельности, сопротивление резистора равно отношению напряжения на нем к току I_{R ,} текущему через резистор R_x = U/I_R . Определяя I_R из формулы (5), получим:

(6)

Абсолютная погрешность, вносимая схемой

(7)

Систематическая относительная ошибка в определении сопротивления без учёта тока, проходящего по вольтметру, равна

(8)

Из формулы (8) следует, что относительная погрешность при изме­рении по схеме рис. 2 тем меньше, чем меньше измеряемое сопроти­вление по сравнению с сопротивлением вольтметра. Следовательно, эта схема может быть использована при измерении малых сопротив­лений, когда R_х << R_В .

Теоретическая часть

Классификация электроизмерительных приборов